當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)正常工作時,逆變器將發(fā)出的電能輸送到電網(wǎng)。在電網(wǎng)因障斷電時,如果系統(tǒng)不能及時地檢測到電網(wǎng)狀態(tài)而繼續(xù)向電網(wǎng)輸送電能,則此時光伏系統(tǒng)構(gòu)成一個獨(dú)立供電系統(tǒng),此現(xiàn)象稱為“孤島效應(yīng)”,其主要影響了光伏電站的正常運(yùn)行,對電站造成沖擊。甚至還會影響人員在施工檢修過程中造成傷害。主要包括以下三種情況:
1、光伏并網(wǎng)系統(tǒng)開關(guān)自主或意外斷開,但并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與本地負(fù)載仍孤島運(yùn)行。
2、大電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)停止運(yùn)行導(dǎo)致整個電網(wǎng)停電,但是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仍過開關(guān)連接在大電網(wǎng)上,繼續(xù)向電網(wǎng)供電并超出某一時間段(例如2s)
3、大電網(wǎng)或配電網(wǎng)某處線路斷開或開關(guān)跳閘,造成光伏并網(wǎng)系統(tǒng)與所連接負(fù)載(可能包括配電網(wǎng)上的部分負(fù)載)形成獨(dú)立供電系統(tǒng),并可能進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。
發(fā)生孤島效應(yīng)時對整個電網(wǎng)設(shè)備和用戶設(shè)備造成影響,甚至損壞設(shè)備,主要有以下四種情況:
1、孤島效應(yīng)發(fā)生時,無法對逆變器輸出的電壓、頻率進(jìn)行調(diào)節(jié),一旦出現(xiàn)過壓、欠壓或者是過頻、欠頻時,易損壞用戶設(shè)備。
2、如果光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)同時接有負(fù)載,且負(fù)載容量大于光伏系統(tǒng)容量時,一旦孤島效應(yīng)發(fā)生,就會產(chǎn)生光伏電源過載現(xiàn)象。
3、對電網(wǎng)檢修人員的人身安全造成威脅。
4、孤島效應(yīng)發(fā)生時,若二次合閘會導(dǎo)致再次跳閘,損害光伏發(fā)電設(shè)備和逆變器。
因此,為防止孤島效應(yīng)帶來的危害,一般光伏系統(tǒng)中都必須配備防孤島保護(hù)裝置。主要是用來防止電網(wǎng)出現(xiàn)孤島效應(yīng),產(chǎn)生故障時斷開并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān),保障了線路上施工檢修人員的安全。避免電網(wǎng)的故障而引起光伏電站的不正常運(yùn)行。適用于10KV及低壓380V光伏電站的小電源并網(wǎng)供電系統(tǒng)。
防孤島裝置的保護(hù)功能有以下幾點(diǎn)
1、低頻保護(hù)
頻率在35HZ-65HZ之間時且曾經(jīng)在低頻值以上時低頻保護(hù)才能啟動,低頻保護(hù)動作200ms后立即返回。
2、過頻保護(hù)
當(dāng)頻率高于定值時保護(hù)啟動。
3、低壓保護(hù)
當(dāng)電壓低于定值時動作。
4、過壓保護(hù)
當(dāng)電壓高于定值時動作。
5、聯(lián)跳
支持變電站側(cè)聯(lián)跳,即當(dāng)收到變電站側(cè)聯(lián)跳命令時延時開出跳閘出口,切本站的并網(wǎng)開關(guān)。
6.頻率突變
當(dāng)頻率波動值超過所設(shè)定值時,保護(hù)動作。
防孤島保護(hù)裝置的主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)
1、采用統(tǒng)一的硬件框架、軟件平臺、平臺化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品一致性好。
2、具備軟件對時和硬件對時功能,硬件對時支持GPS差分秒脈沖對時,裝置可自動識別對時方式。
3、采用工業(yè)級器件,具有很高的穩(wěn)定性和可靠性,滿足光伏電場的運(yùn)行要求。
4、采用全中文液晶顯示界面,多層菜單顯示,顯示信息豐富,人機(jī)界面友好,無需復(fù)雜培訓(xùn)即可完成調(diào)試工作。
5、支持RS485通訊方式保證信息傳輸?shù)膶?shí)時性和可靠性。